Betriebsanleitung Harmonic-Filter EPA HFE. Leistungsbereich: 500V, 600V, 690V

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1 Betriebsanleitung Harmonic-Filter EPA HFE Leistungsbereich: Nennspannung: 4-440kW 380V, 400V, 460V 500V, 600V, 690V

2 Inhaltsverzeichnis 1 Wichtige Hinweise Über diese Betriebsanleitung Verwendete Begriffe Verwendete SI Einheiten und Formelzeichen Typenschlüssel Rechtliche Bestimmungen Lieferumfang Sicherheitshinweise Gestaltung der Sicherheitshinweise Allgemeine Sicherheitshinweise Für die Sicherheit verantwortliche Personen Spezifikationen der verwendeten Leitungen Restgefahren Einführung in das Gebiet Oberschwingungen Die theoretischen Grundlagen Einführung in das Gebiet Filter Oberschwingungsnetzfilter für Frequenzumrichter EG-Richtlinien / Konformitätserklärung Wozu dienen die EG-Richtlinien? Was bedeutet das CE- Kennzeichen? EG-Richtlinie Niederspannung EG-Richtlinie Elektromagnetische Verträglichkeit EG-Richtlinie Maschinen Auswahl des richtigen Filters und Technische Daten Berechnung Berechnungsbeispiel Eigenschaften Allgemeine Daten / Einsatzbedingungen Bemessungsdaten Artikelnummern und Strombelastbarkeit Leitungsquerschnitte Allgemeine Hinweise Anschlussbedingungen HFE Zuordnung der Lüfter Maßbilder Filter Installation Mechanische Installation IP Schutzarten Vorgeschriebene Einbaulage Die Belüftung Elektrische Installation Netzformen / Netzbedingungen Anschlussplan HFE Leitungsanschluss Sicherungen Installation in einem CE- typischen Antriebssystem Installation Aufbau eines EMV- konformen Schaltschrankes Erläuterungen Betriebsanleitung HFE 1

3 Inhaltsverzeichnis 9 Inbetriebnahme Erstes Einschalten Kondensatorabschaltung EPA Produktübersicht Kontakt Index und Verzeichnisse Abbildungsverzeichnis Tabellenverzeichnis Betriebsanleitung HFE

4 Wichtige Hinweise 1 Wichtige Hinweise 1.1 Über diese Betriebsanleitung Bei der vorliegenden Betriebsanleitung handelt es sich um die Originalbetriebsanleitung in der EU Amtssprache Deutsch. Die vorliegende Betriebsanleitung dient zum sicherheitsgerechten Arbeiten an und mit den Filtermodulen EPA HFE. Sie enthält Sicherheitshinweise die beachtet werden müssen und Informationen, die für einen störungsfreien Betrieb unter Ausnutzung aller Vorteile des Gerätes notwendig sind. Alle Personen, die an und mit den Filter-Modulen EPA HFE arbeiten, müssen bei ihren Arbeiten diese Betriebsanleitung oder die entsprechenden Kapitel der Betriebsanleitungen für mit dieser Option ausgerüsteten andere EPA Produkte verfügbar haben und die für sie relevanten Angaben und Hinweise beachten. Die Betriebsanleitung muss stets komplett und in einwandfrei lesbarem Zustand sein. 1.2 Verwendete Begriffe Filtermodul Für Filtermodul EPA HFE wird im Folgenden der Begriff Filtermodul verwendet, wenn sich die Angaben auf alle Typen (A, B) beziehen. Bei sich unterscheidenden Eigenschaften, wird die vollständige Bezeichnung (z.b. HFE-A) verwendet. Antriebsregler Für den in Verbindung mit dem Filtermodul jeweils verwendeten Frequenzumrichter wird im Folgenden der Begriff Antriebsregler verwendet. Antriebssystem Für Antriebssystem mit Rückspeiseeinheiten, Antriebsreglern und anderen Antriebskomponenten wird im Folgenden der Begriff Antriebssystem verwendet. Betriebsanleitung HFE 3

5 Wichtige Hinweise 1.3 Verwendete SI Einheiten und Formelzeichen Name Symbol Name Symbol Yotta Y 10 1 Dezi d Zetta Z 10 2 Zenti c Exa E 10 3 Milli m Peta P 10 6 Mikro µ Tera T 10 9 Nano n 10 9 Giga G Piko p 10 6 Mega M Femto f 10 3 Kilo k Atto a 10 2 Hekto h Zepto z 10 1 Deka da Yokto y Physikalische Größe Einheit Ampere A Drehzahl n Farad F Frequenz f Grad Celsius C Gramm g Henry H Hertz Hz Magnetische Flussdichte T Meter m Minute min Newton Meter Nm Sekunde s Thermodynamische Temperatur K Volt V Widerstand, elektrischer Ω Wirkleistung W Wirkungsgrad η Bezeichnung Zeichen Elektromagnetische Verträglichkeit EMV Gleichstrom DC Motor Nennfrequenz Motor Nennleistung Motor Nennspannung Motor Nennstrom Nennstrom HFE Modul Netzeingangsstrom Frequenzumrichter f M,N P M,N U M,N I M,N I RMS I FC,L Umdrehungen pro Minute min -1 Wechselstrom AC 4 Betriebsanleitung HFE

6 Wichtige Hinweise 1.4 Typenschlüssel HFE - Y 30 - XXX XX XX Schutzart Frequenz Anschlussspannung z. B. 400 (3 x 400V AC) Nennstrom des Filtermoduls A=für THDI 16% (bei R SCE 66, THD U 2%) B=für THDI 10% (bei R SCE 66, THD U 2%) HFE=EPA Filtermodul Beispiel: Typenschild HFE-A A: Type / Type HFE-A A Spannung / Voltage 3 x 400 VAC/50Hz I eff. 72 A I eff max. 108 A Umgebungstemp. / Ambient Temp. Max 45 C Schutzart / Protection IP 20 Serien-Nr. / Serial no. geprüft / tested EP Antriebstechnik GmbH, Fliederstr. 8, D Bruchköbel Made in Germany Abbildung 1: EPA HFE Typenschild Betriebsanleitung HFE 5

7 Wichtige Hinweise 1.5 Rechtliche Bestimmungen Kennzeichnung Typenschild CE-Kennzeichnung Hersteller Filtermodule EPA HFE sind eindeutig durch den Inhalt des Typenschildes gekennzeichnet Konform zur EG-Richtlinie Niederspannung - EP Antriebstechnik GmbH Fliederstr. 8 D Bruchköbel Schutzrechte Das Filtermodul EPA HFE ist in der Bundesrepublik Deutschland durch ein Gebrauchsmuster geschützt. Zuwiderhandlungen der in diesem Gebrauchsmustertext formulierten Schutzrechte werden strafrechtlich verfolgt. Bestimmungsgemäße Verwendung Filtermodule EPA HFE nur unter den in dieser Anleitung vorgeschriebenen Einsatzbedingungen betreiben sind Komponenten zur Reduzierung der Netzrückwirkungen von bestimmten B6-Gleich- und Wechselrichtern zum Einbau in eine Maschine zum Zusammenbau mit anderen Komponenten zu einer Maschine. sind elektrische Betriebsmittel zum Einbau in Schaltschränke oder ähnlich abgeschlossene Betriebsräume erfüllen die Schutzanforderungen der EG-Richtlinie Niederspannung sind keine Maschinen im Sinne der EG-Richtlinie Maschinen sind keine Haushaltsgeräte, sondern als Komponenten ausschließlich für die Weiterverwendung zur gewerblichen Nutzung bestimmt. Antriebssystem mit Filtermodul EPA HFE entsprechen der EG-Richtlinie Elektromagnetische Verträglichkeit, wenn sie nach den Vorgaben des CE-typischen Antriebssystems installiert werden. sind einsetzbar an öffentlichen und nichtöffentlichen Netzen. im Industriebereich und im Wohn- und Geschäftsbereich. Die Verantwortung für die Einhaltung der EG-Richtlinien in der Maschinenanwendung liegt beim Weiterverwender. Haftung Die in dieser Anleitung angegebenen Informationen, Daten und Hinweise waren zum Zeitpunkt der Drucklegung auf dem neuesten Stand. Aus den Angaben, Abbildungen und Beschreibungen in dieser Anleitung können keine Ansprüche auf Änderung bereits gelieferter Filtermodule geltend gemacht werden. Die in dieser Anleitung dargestellten verfahrenstechnischen Hinweise und Schaltungsausschnitte sind Vorschläge, deren Übertragbarkeit auf die jeweilige Anwendung überprüft werden muss. Für die Eignung der angegebenen Verfahren und Schaltungsvorschläge übernimmt die EP Antriebstechnik GmbH keine Gewähr. Die Angaben in dieser Anleitung beschreiben die Eigenschaften der Produkte, ohne diese zuzusichern. Es wird keine Haftung übernommen für Schäden und Betriebsstörungen, die entstehen durch: Missachtung der Betriebsanleitung Eigenmächtige Veränderung an dem Filtermodul Bedienungsfehler unsachgemäßes Arbeiten an und mit dem Filtermodul Gewährleistung Gewährleistungsbedingungen: Siehe Verkaufs- und Lieferbedingungen der EP Antriebstechnik GmbH. Gewährleistungsansprüche sofort nach Feststellen des Mangels oder Fehlers an melden. Die Gewährleistung erlischt in allen Fällen, in denen auch keine Haftungsansprüche geltend gemacht werden können. Entsorgung Material recyceln entsorgen Metall - Kunststoff - bestückte Leiterplatten - 6 Betriebsanleitung HFE

8 Wichtige Hinweise 1.6 Lieferumfang 1 Filtermodul EPA HFE 1 Betriebsanleitung Überprüfen Sie nach Erhalt der Lieferung sofort, ob der Lieferumfang mit den Warenbegleitpapieren übereinstimmt. Für nachträglich reklamierte Mängel übernehmen wir keine Gewährleistung. Reklamieren Sie erkennbare Transportschäden sofort beim Anlieferer und erkennbare Mängel / Unvollständigkeit sofort bei EPA. Betriebsanleitung HFE 7

9 Sicherheitshinweise 2 Sicherheitshinweise Sicherheits- und Anwendungshinweise für Antriebsstromrichter (Gemäß Niederspannungsrichtlinie 2006/95/EG) 1. Allgemein Während des Betriebes können Filtermodule ihrer Schutzart entsprechend spannungsführende, blanke, gegebenenfalls auch bewegliche Teile, sowie heiße Oberflächen besitzen. Bei unzulässigem Entfernen der erforderlichen Abdeckung, bei unsachgemäßem Einsatz, bei falscher Installation oder Bedienung besteht die Gefahr von schweren Personen oder Sachschäden. Weitere Informationen sind der Dokumentation zu entnehmen. Alle Arbeiten zum Transport zur Installation und Inbetriebnahme sowie zur Instandhaltung sind von qualifiziertem Fachpersonal auszuführen (IEC 364 bzw. CENELEC HD 384 oder DIN VDE 0100 und IEC-Report 664 oder DIN VDE 0110 und nationale Unfallverhütungsvorschriften beachten). Qualifiziertes Fachpersonal im Sinne dieser grundsätzlichen Sicherheitshinweise sind Personen, die mit Aufstellung, Montage, Inbetriebsetzung und Betrieb des Produktes vertraut sind und über die ihrer Tätigkeit entsprechenden Qualifikationen verfügen. 2. Bestimmungsgemäße Verwendung Filtermodule sind Komponenten, die zum Einbau in elektrische Anlagen oder Maschinen bestimmt sind. Bei Einbau in Maschinen ist die Inbetriebnahme der Filtermodule (d.h. die Aufnahme des bestimmungsgemäßen Betriebes) solange untersagt, bis festgestellt wurde, dass die Maschine den Bestimmungen der EG-Richtlinie 2006/42/EG (Maschinenrichtlinie) entspricht; EN ist zu beachten. Die Inbetriebnahme (d.h. die Aufnahme des bestimmungsgemäßen Betriebes) ist nur bei Einhaltung der EMV-Richtlinie erlaubt. Die Filtermodule erfüllen die Anforderungen der Niederspannungsrichtlinie 2006/95/EG. Die technischen Daten sowie die Angaben zu Anschlussbedingungen sind dem Typenschild und der Dokumentation zu entnahmen und unbedingt einzuhalten. 3. Transport, Einlagerung Die Hinweise für Transport, Lagerung und sachgemäße Handhabung sind zu beachten Das Filtermodul ist vor unzulässiger Beanspruchung zu schützen. Insbesondere dürfen bei Transport und Handhabung keine Bauelemente verbogen und / oder Isolationsabstände verändert werden. Die Berührung elektrischer Bauelemente und Kontakte ist daher zu vermeiden. Bei mechanischen Defekten an elektrischen Komponenten darf das Gerät nicht in Betrieb genommen werden, da eine Einhaltung angewandter Normen nicht mehr gewährleistetet ist. Klimatische Bedingung sind entsprechend pren einzuhalten 4. Aufstellung Die Aufstellung und Kühlung der Geräte muss entsprechen den Vorschriften der zugehörigen Dokumentation erfolgen. Die Filtermodule sind vor unzulässiger Beanspruchung zu schützen. Insbesondere dürfen bei Transport und Handhabung keine Bauelemente verbogen und/oder Isolationsabstände verändert werden. Die Berührung elektrischer Bauelemente und Kontakte ist zu vermeiden. Elektrische Komponenten dürfen nicht mechanisch beschädigt oder zerstört werden (unter Umständen Gesundheitsgefährdung!).Bei mechanischen Defekten an elektrischen Komponenten darf das Gerät nicht in Betrieb genommen werden, da eine Einhaltung angewandter Normen nicht mehr gewährleistet ist. 5. Elektrischer Anschluss Bei Arbeiten an unter Spannung stehenden Filtermodulen sind die geltenden nationalen Unfallverhütungsvorschriften (z.b. VBG 4) zu beachten. Vor jeglichen Installations- und Anschlussarbeiten ist die Anlage spannungslos zu schalten und entsprechend zu sichern. Die elektrische Installation ist nach den einschlägigen Vorschriften durchzuführen (z.b. Leitungsquerschnitte, Absicherungen, Schutzleiteranbindung). Bei Verwendung des Filtermoduls mit Antriebsreglern ohne sichere Trennung vom Versorgungskreis (gem. VDE 0100) sind alle Steuerleitungen in weitere Schutzmaßnahmen (z.b. doppelt isoliert oder abgeschirmt, geerdet und isoliert) einzubeziehen. Hinweise für die EMV-gerechte Installation wie Schirmung, Erdung, Anordnung von Filtern und Verlegen der Leitungen befinden sich im Kapitel Installation dieser Dokumentation. Diese Hinweise sind auch bei CE-gekennzeichneten Antriebsstromrichtern stets zu beachten. Die Einhaltung der durch die EMV-Gesetzgebung geforderten Grenzwerte liegt in der Verantwortung des Herstellers der Anlage oder Maschine. 6. Betrieb Nach dem Trennen der Filtermodule von der Versorgungsspannung dürfen spannungsführende Geräteteile und Leistungsanschlüsse wegen möglicherweise aufgeladener Kondensatoren nicht sofort berührt werden. Während des Betriebes sind alle Abdeckung und Türen geschlossen zu halten. 7. Wartung und Instandhaltung Die Dokumentation des Herstellers ist zu beachten. Diese Sicherheitshinweise sind aufzubewahren! Beachten Sie auch die produktspezifischen Sicherheits- und Anwendungshinweise in dieser Anleitung! 8 Betriebsanleitung HFE

10 Sicherheitshinweise 2.1 Gestaltung der Sicherheitshinweise Alle Sicherheitshinweise sind einheitlich aufgebaut: Das Piktogramm kennzeichnet die Art der Gefahr. Das Signalwort kennzeichnet die Schwere der Gefahr. Der Hinweistext beschreibt die Gefahr und gibt Hinweise, wie die Gefahr vermieden werden kann. Signalwort Hinweistext Warnung vor Personen- schäden Verwendete Piktogramme Signalwörter Drohende Gefahr Gefahr! Warnt vor unmittelbar drohender Gefahr. durch Strom Folgen bei Missachtung: Tod oder schwerste Verletzung Warnung vor einer Warnung! Warnt vor einer möglichen, sehr gefährlichen drohenden Gefahr Situation. Mögliche Folgen bei Missachtung: Tod oder schwerste Verletzung Gefährliche Situation Vorsicht! Warnt vor einer möglichen, gefährlichen Si- tuation. Mögliche Folgen bei Missachtung: Leichte oder geringfügige Verletzung Warnung vor Sachschäden Nützliche In- und Anwen- dungs- formationen hinweise STOP Warnung vor hei- Warnung! Warnt vor der Berührung einer heißen Oberßer Oberfläche fläche Mögliche Folgen bei Missachtung: Verbren- nungen Schädliche Situation Stop! Warnt vor möglichen Sachschäden. Mögliche Folgen bei Missachtung: Beschädigung des Antriebssystems oder seiner Umgebung Information Hinweis! Kennzeichnet einen allgemeinen, nützlichen Hinweis, Tipp. Wenn Sie Ihn befolgen, erleichtern Sie sich die Handhabung des Filtermoduls Tabelle 1: Gestaltung der Sicherheitshinweise Betriebsanleitung HFE 9

11 Sicherheitshinweise 2.2 Allgemeine Sicherheitshinweise Mit diesen Sicherheitshinweisen wird kein Anspruch auf Vollständigkeit erhoben. Bei Fragen und Problemen halten Sie bitte mit einem Techniker aus unserem Hause Rücksprache. Das Filtermodul entspricht zum Zeitpunkt der Auslieferung dem Stand der Technik und gilt grundsätzlich als betriebssicher. Die Angaben dieses Gerätehandbuches beschreiben die Eigenschaften der Produkte, ohne diese zuzusichern. Vom Filtermodul gehen Gefahren für Personen, das Filtermodul selbst und für andere Sachwerte aus, wenn - nicht qualifiziertes Personal an und mit dem Filtermodul arbeitet - das Filtermodul sachwidrig verwendet wird. Filtermodule müssen so projektiert sein, dass sie bei ordnungsgemäßer Aufstellung und bei bestimmungsgemäßer Verwendung im fehlerfreien Betrieb ihre Funktion erfüllen und keine Gefahr für Personen verursachen. Dies gilt auch für ihr Zusammenwirken mit der Gesamtanlage. Die in diesem Gerätehandbuch dargestellten verfahrenstechnischen Hinweise und Schaltungsausschnitte sind sinngemäß zu verstehen und auf Übertragbarkeit auf die jeweilige Anwendung zu prüfen. Betreiben sie das Antriebssystem nur in einwandfreiem Zustand. Veränderungen oder Umbauten des Filtermoduls sind grundsätzlich verboten. Sie bedürfen auf jeden Fall der Rücksprache mit einem Techniker aus unserem Hause. Die von uns gewährte Garantie erlischt, wenn das Gerät verändert oder (auch teilweise) demontiert wird, oder es im Widerspruch zu unseren Anweisungen eingesetzt wird. Die richtige Auswahl und Anordnung der elektrischen Betriebsmittel liegt in der Verantwortung des Errichters der Anlage, von dem die Kenntnis der Technischen Regeln erwartet wird. 10 Betriebsanleitung HFE

12 Sicherheitshinweise Der Betrieb des Filtermoduls ist nur an Normkonformen Netzen der elektrischen Energieversorgung zulässig! Nichtbeachtung kann zur Reduzierung der Filterwirkung und unter Umständen zur Zerstörung des Filtermoduls führen Gemäß den entsprechenden Normen und Richtlinien ist der Betrieb an auch kurzzeitig überkompensierten Netzen (cosϕ 1) bzw. an unverdrosselten Kompensationsanlagen nicht zulässig, da die sonst durch Schwingvorgänge auftretenden Überspannungen alle angeschlossenen Verbraucher, insbesondere elektronische Geräte wie zum Beispiel Antriebsregler und Rückspeiseeinheiten, beschädigen können. STOP Stop! Ein störungsfreier und sicherer Betrieb des Filtermoduls ist nur unter Beachtung der folgenden Anschlusshinweise zu erwarten. Bei Abweichungen von diesen Vorgaben können im Einzelfall Fehlfunktionen und Schäden auftreten: Netzspannungen beachten. Leistungs- und Steuerkabel getrennt verlegen (> 15cm) Abgeschirmte / verdrillte Steuerleitungen verwenden. Schirm beidseitig auf PE legen! Gehäuse von Antrieb, Antriebsregler, Rückspeiseeinheit und Filtermodul gut erden. Schirme von Leistungsleitungen beidseitig großflächig auflegen (Lack entfernen)! Den Schaltschrank oder die Anlage zur Haupterde hin sternpunktförmig erden. (Erdschleifen unbedingt vermeiden!) Das Filtermodul ist nur für einen festen Anschluss bestimmt, da insbesondere beim Einsatz von Funkentstörfiltern Ableitströme von 3,5 ma auftreten. Der Schutzleiterquerschnitt muss mindestens 10 mm² Kupfer betragen, oder es muss ein zweiter Leiter elektrisch parallel zur Haupterde verlegt werden (sternförmig geerdet). Betriebsanleitung HFE 11

13 Sicherheitshinweise 2.3 Für die Sicherheit verantwortliche Personen Betreiber Betreiber ist jede natürliche oder juristische Person, die das Antriebssystem verwendet oder in deren Auftrag das Antriebssystem verwendet wird. Der Betreiber bzw. sein Sicherheitsbeauftragter muss gewährleisten: Dass alle relevanten Vorschriften, Hinweise und Gesetze eingehalten werden Dass nur qualifiziertes Personal an und mit dem Antriebssystem arbeitet Dass das Personal das Produkthandbuch bei allen entsprechenden Arbeiten verfügbar hat. Dass nichtqualifiziertem Personal das Arbeiten an und mit dem Antriebssystem untersagt wird. Qualifiziertes Personal STOP Stop! Qualifiziertes Personal sind Personen, die aufgrund ihrer Ausbildung, Erfahrung, Unterweisung sowie Kenntnissen über einschlägige Normen und Bestimmungen, Unfallverhütungsvorschriften und Betriebsverhältnisse von dem für die Sicherheit der Anlage Verantwortlichen berechtigt worden sind, die jeweils erforderlichen Tätigkeiten auszuführen und dabei mögliche Gefahren erkennen und vermeiden können. (Definition für Fachkräfte nach IEC 364) 12 Betriebsanleitung HFE

14 Sicherheitshinweise 2.4 Spezifikationen der verwendeten Leitungen Die verwendeten Leitungen müssen den geforderten Spezifikationen am Einsatzort genügen Die Vorschriften über Mindestquerschnitte von PE-Leitern sind unbedingt einzuhalten. Anschluss: Der Anschluss erfolgt über die Klemmen X1.1-X1.3 und X2.1-X2.3 Die Temperaturüberwachung muss mit den Klemmen A/B des Filtermoduls mit der Pulssperre des Umrichters verbunden werden. STOP Stop! Wird diese Verbindung so oder sinngemäß (z.b. über sein SPS) nicht hergestellt, kann das Filter bei andauerndem Überlastbetrieb beschädigt werden. Vorsicht! Wird diese Verbindung so oder sinngemäß (z.b. über sein SPS) nicht hergestellt und die Montagevorschriften (Kapitel 8) nicht beachtet, kann dies zu einer thermischen Überlastung des Filters und unter Umständen zu einer Rauchentwicklung und/oder einem Brand führen. 2.5 Restgefahren Gefahr! Nach Netzabschaltung können die Anschlüsse für X1.1, X1.2 und X1.3 und ggf. X2.1, X2.2 und X2.3 noch einige Minuten lang gefährliche Potenziale führen. Betriebsanleitung HFE 13

15 Einführung 3 Einführung in das Gebiet Oberschwingungen Oberschwingungen werden durch elektronisch geregelte Betriebsmittel oder von Betriebsmitteln mit nichtlinearer Kennlinie erzeugt. Die Betriebsmittel nehmen einen nicht sinusförmigen Strom aus dem Versorgungsnetz auf. Dies führt zur Bildung von Stromoberschwingungen. Aufgrund der galvanischen Kopplung verteilen sich die Oberschwingungen im gesamten Energienetz. Dies führt an einem betrachteten Netzpunkt aufgrund der vorhandenen Netzersatzimpedanz zu einem Spannungsabfall, der zu Oberschwingungsspannungen führt. Die Oberschwingungen überlagern sich der Spannungsgrundschwingung und führen zu einer Verzerrung des sinusförmigen Spannungsverlaufs. Der Mathematiker und Physiker Fourier entwickelte ein Verfahren, mit dem nichtsinusförmige Signale beschrieben werden können: Die Harmonische Analyse oder auch Fourier Transformation genannt. Bei der Überlagerung unendlich vieler Spannungen mit jeweils steigender Frequenz und angepasster Amplitude entstehen beliebige Kurvenformen. Die Berechnungsvorschrift für die Fourierkoeffizienten kann mathematischen Tabellenbüchern entnommen werden. Als harmonische Oberschwingungen bezeichnet man sinusförmige Schwingungen, deren Frequenzen ein ganzzahliges Vielfaches (Ordnungszahl h) der 50 Hz Netzfrequenz (Grundschwingung) sind. Als zwischenharmonischen Oberschwingungen bezeichnet man sinusförmige Schwingungen, deren Frequenzen kein ganzzahliges Vielfaches (µ) der Netzfrequenz sind. Die Grenzwerte für Oberschwingungsströme sind in der Norm EN definiert. Die Verträglichkeitspegel der Spannungsoberschwingungen sind in den Normen EN und EN definiert. DIN EN Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV): Diese Norm enthält die Deutsche Fassung der Europäischen Norm EN :2005 und ist identisch mit der Internationalen Norm IEC :2004. Sie enthält Anforderungen und Grenzwerte für Oberschwingungsströme, die von Geräten und Einrichtungen verursacht werden, die einen Bemessungsstrom oberhalb 16 A bis maximal 75 A haben und zum Anschluss an das öffentliche Niederspannungs-Versorgungsnetz vorgesehen sind. 14 Betriebsanleitung HFE

16 Einführung DIN EN Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV): Umgebungsbedingungen Verträglichkeitspegel für niederfrequente leitungsgeführte Störgrößen und Signalübertragung in öffentlichen Niederspannungsnetzen (IEC :2002); Deutsche Fassung EN :2002 Beschreibung der Netzqualität der öffentlichen Niederspannung und industrielle Niederspannung von 50 bis 2500 Hz. Verträglichkeitspegel Uh für harmonische Oberschwingungen bis h = 50 EN Merkmale der Spannung in öffentlichen Elektrizitätsversorgungsnetzen; Deutsche Fassung EN 50160:2007: Diese Norm enthält die deutsche Fassung der DIN EN mit Angaben zu den Merkmalen der Spannung in öffentlichen Niederspannungs- und Mittelspannungsverteilungsnetzen. In Verbindung mit dem Thema Netzrückwirkungen in industrieelektronischen Schaltungen spielt der Leistungsfaktor λ (power factor) eine besondere Rolle. Betriebsanleitung HFE 15

17 Einführung 3.1 Die theoretischen Grundlagen Bei sinusförmigem Strom- und Spannungsverlauf gilt unter Berücksichtigung einer Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung: Diese Phasenverschiebung wird im Englischen, häufig auch bei Messgeräten, als displacement factor bezeichnet. Wirkleistung: Leistungsfaktor: cos λ cos Bei nicht sinusförmigem Strom- und Spannungsverlauf gilt: Der Leistungsfaktor (power factor) ist als Verhältnis von Wirk- und Scheinleistung definiert: λ P S Für die zeitlich veränderliche Leistung s (t) ergibt sich: s u i 16 Betriebsanleitung HFE

18 Einführung Für die Wirkleistung P gilt der arithmetische Mittelwert dieser Leistungsfunktion: 1 Die Scheinleistung entspricht dem Produkt aus Spannungseffektivwert und Stromeffektivwert: Wenn die Spannung sinusförmig ist und der Strom oberschwingungsbehaftet, lässt sich die Grundschwingungsblindleistung errechnen: sin Für die Wirkleistung folgt: cos Für den Leistungsfaktor gilt: λ cos Der Grundschwingungsgehalt (fundamental factor) des Stromes ist definiert als: Betriebsanleitung HFE 17

19 Einführung Das Produkt mit allen Strömen bildet die Verzerrungsblindleistung: Der Klirrfaktor (total harmonic factor) beschreibt das Verhältnis Gesamteffektivwert aller Stromoberschwingungen zum Gesamtstrom: 2 2 Der Gesamtverzerrungsfaktor / Klirrfaktor THD (total harmonic distortion) beschreibt das Verhältnis Gesamteffektivwert aller Stromoberschwingungen zum Effektivwert der Grundschwingung: Faktor für die Spannung: Gesamtverzerrungsfaktor, Faktor für den Strom: 18 Betriebsanleitung HFE

20 Einführung Der partiell gewichtete Verzerrungsfaktor (partial weighted harmonic distortion) beschreibt das Verhältnis des Effektivwertes der höherfrequenten Oberschwingungen zum Effektivwert der Grundschwingung: Gesamter Oberschwingungsstrom (total harmonic current), gesamter Effektivwert der Oberschwingungsströme: Der Teilstrom der ungeraden Oberschwingungsströme (partial odd harmonic distortion) ist der Gesamteffektivwert der ungeraden Oberschwingungsströme:, Betriebsanleitung HFE 19

21 Einführung 4 Einführung in das Gebiet Filter 4.1 Oberschwingungsnetzfilter für Frequenzumrichter Passive Oberschwingungskompensation von Umrichtereingangsströmen: Das Oberschwingungsnetzfilter dient zur Reduzierung der Netzrückwirkungen von nichtlinearen Lasten, die mit ungesteuerten B6-Brückengleichrichtern ge- speist werden, wie zum Beispiel Frequenzumrichtern. Bei dem EPA HFE han- delt es sich um ein passives Filter. Es ist nicht auf einzelne Frequenzen abge- stimmt wie ein Saugkreis, sondernn arbeitet wie eine Bandsperre, die alle niedri- möglicher Schaltungen mit Hilfe des THDI (Gesamtklirrfaktor des Netzstromes) am Nennpunkt des Gleichrichters prinzipiell dargestellt: gen harmonischen Schwingungenn bis ca. zur 50sten stark bedämpft. Zum Vergleich sind in der folgenden Tabellee die Netzrückwirkungen einiger Unverdrosselter Gleichrichter 80 % Mit 4% uk verdrosselter Gleichrichter 40 % Gleichrichter mit HFE- A < 16 % Gleichrichter mit HFE- B < 10 % Gleichrichter mit HFE- A und Zwischenkreisdrossel < 10 % Gleichrichter mit HFE-B und Zwischenkreisdrossel < 5 % Das passive Oberschwingungsfilter EPA HFE stellt damit ein wirksames, preis- wertes und sehr effizientes (η = 99,5%) Mittel dar, um die Netzbelastung mit Oberschwingungen zu reduzieren. Abbildung 2 zeigt die typische Stromform einer B6 Brücke ohne HFE Modul: Abbildung 2: Stromform ohne HFE Modul 20 Betriebsanleitung HFE

22 Einführung Abbildung 3 zeigt die typische Stromform einer B6 Brücke mit HFE Modul: Abbildung 3: Stromformm mit HFE Modul Abbildung 4 zeigt die Fourieranalyse der Netzströme e im Vergleich: Abbildung Fourieran 3.1.3: F nalyse ourieranalys der Netzströme se der Netzströme im Vergleich 30 % der Grundschwingung ohne HFE mit HFE Harmonische Abbildung 4: Die Fourieranalyse der Netzströmee im Vergleich Betriebsanleitung HFE 21

23 EG-Richtlinien 5 EG-Richtlinien / Konformitätserklärung 5.1 Wozu dienen die EG-Richtlinien? Die EG-Richtlinien sind vom Europäischen Rat verfasst und dienen der Festlegung gemeinschaftlicher technischer Anforderungen und Zertifizierungsverfahren innerhalb der Europäischen Gemeinschaft. Zurzeit gibt es 30 EG-Richtlinien zu verschiedenen Bereichen. Die Richtlinien sind oder werden von den jeweiligen Mitgliedstaaten in nationale Gesetze umgewandelt. Ein in einem Mitgliedstaat erteiltes Zertifikat ist automatisch ohne weitere Prüfung in allen anderen Mitgliedstaaten gültig. Die Richtlinientexte beschränken sich auf die Formulierung der wesentlichen Anforderung. Die technischen Details sind oder werden in europäischen harmonisierten Normen festgelegt. 5.2 Was bedeutet das CE- Kennzeichen? Nach einem erfolgten Konformitätsbewertungsverfahren wird die Übereinstimmung mit den Anforderungen aus den EG-Richtlinien durch die Anbringung einer CE-Kennzeichnung bestätigt. Innerhalb der EG bestehen für ein CEgekennzeichnetes Produkt keine Handelshemmnisse. Filtermodule mit CE-Kennzeichnung entsprechen eigenständig ausschließlich der Niederspannungsrichtlinie. Zur Einhaltung der EMV-Richtlinie werden Empfehlungen ausgesprochen (EMV Richtlinie 2004/108/EG). 22 Betriebsanleitung HFE

24 5.3 EG-Richtlinie Niederspannung EG-Richtlinien Niederspannungsrichtlinie (73/23/EWG) Geändert durch: CE - Richtlinie (93/68/EWG) CE - Richtlinie (2006/95/EG) Allgemeines: Die Niederspannungsrichtlinie gilt für alle elektrischen Betriebsmittel zur Verwendung bei einer Nennspannung zwischen 50V und 1000V Wechselspannung und zwischen 75V und 1500V Gleichspannung und bei üblichen Umgebungsbedingung. Ausgenommen sind z.b. die Verwendung von elektrischen Betriebsmitteln in explosiver Atmosphäre und elektrische Teile von Personen- und Lastenaufzügen. Schutzziel der Niederspannungsrichtlinie ist, dass nur solche elektrischen Betriebsmittel in den Verkehr gebracht werden, die die Sicherheit von Menschen und Nutztieren sowie die Erhaltung von Sachwerten nicht gefährden. EG-Konformitätserklärung im Sinne der EG-Richtlinie Niederspannung (73/23/EWG) Geändert durch: CE - Richtlinie (93/68/EWG) CE - Richtlinie (2006/95/EG) Die Filtermodule EPA HFE wurden entwickelt, konstruiert und gefertigt in Übereinstimmung mit o. g. EG-Richtlinie in alleiniger Verantwortung von Berücksichtigte Normen: EP Antriebstechnik GmbH, Fliederstraße 8, D Bruchköbel Norm DIN VDE A1 / A2 / PRDIN EN Klassifikation VDE 0160 / IEC :2004 / EN :2004 Ausrüstung von Starkstromanlagen mit elektronischen Betriebsmitteln Drehzahlveränderbare elektrische Antriebe DIN VDE 0100 EN Bestimmungen für das Einrichten von Starkstromanlagen IP-Schutzarten Tabelle 2: Berücksichtigte Normen Betriebsanleitung HFE 23

25 EG-Richtlinien 5.4 EG-Richtlinie Elektromagnetische Verträglichkeit EMV Richtlinie (89/336/EWG) Ersetzt durch: EMV- Richtlinie (2004/108/EG) Allgemeines: Die Zielsetzung beschreibt Artikel 4 (2004/108/EG), wie folgt: Die... bezeichneten Geräte müssen so hergestellt sein, dass (a) ein bestimmungsgemäßer Betrieb von Funk- und Telekommunikationsgeräten sowie sonstigen Geräten möglich ist und (b) die Geräte eine angemessene Festigkeit gegen elektromagnetische Störungen aufweisen, so dass ein bestimmungsgemäßer Betrieb möglich ist. EG-Herstellererklärung im Sinne der EG-Richtlinie EMV (2004/108/EG) Die aufgeführten EPAProdukte sind im Sinne der EMV keine eigenständig betreibbaren Produkte, d.h. erst nach Einbindung in das Gesamtsystem würden sie bezüglich der EMV bewertbar. Die Bewertung wurde für typische Anlagenkonstruktionen nachgewiesen, nicht aber für das einzelne Produkt. EP Antriebstechnik GmbH, Fliederstraße 8, D Bruchköbel 24 Betriebsanleitung HFE

26 EG-Richtlinien 5.5 EG-Richtlinie Maschinen Maschinenrichtlinie (98/37/EG) Geändert durch: Änderungsrichtlinie (2006/42/EG) Allgemeines: Im Sinne der Maschinenrichtlinie gilt als Maschine eine mit einem anderen Antriebssystem als der unmittelbar eingesetzten menschlichen oder tierischen Kraft ausgestattete oder dafür vorgesehene Gesamtheit miteinander verbundener Teile oder Vorrichtungen, von denen mindestens eines bzw. eine beweglich ist und die für eine bestimmte Anwendung zusammengefügt sind. EG-Herstellererklärung im Sinne der EG-Richtlinie Maschinen (2006/42/EG) Die Filtermodule EPAHFE wurden entwickelt, konstruiert und gefertigt in Übereinstimmung mit o. g. EG-Richtlinie in alleiniger Verantwortung von EP Antriebstechnik GmbH, Fliederstraße 8, D Bruchköbel Die Inbetriebnahme der Filtermodule EPA HFE ist solange untersagt, bis festgestellt wurde, dass die Maschine, in die sie eingebaut werden sollen, den Bestimmungen der EG-Richtlinie Maschinen entspricht. Betriebsanleitung HFE 25

27 Technische Daten und Maßbilder 6 Auswahl des richtigen Filters und Technische Daten Um die beste Leistungsfähigkeit des Filtermoduls zu erreichen und um es optimal dauerhaft zu betreiben, muss das Filtermodul passend zur Last dimensioniert werden. Als Dimensionierungsgröße muss der Netzeingangsstrom des Frequenzumrichters gewählt werden. => I FC,L Dies ist der Eingangsstrom der vom Frequenzumrichter bezogen wird, nicht zu verwechseln mit der Klassifizierung des Frequenzumrichters, d.h. des Motorstroms des Frequenzumrichters. 6.1 Berechnung Der Netzeingangsstrom I FC,L kann mit dem Werten des Motors, Nennstrom I M,N und cos φ, berechnet werden. Beide Werte finden sich z.b. auf dem Typenschild des Motors. In dem Fall das die Nennspannung des Motors, U M,N nicht zu der aktuellen Netzspannung U L passt, muss der berechnete Strom I FC,L mit dem Verhältnis der beiden Spannungen mit Hilfe der folgenden Gleichung korrigiert werden: Die Gleichung lautet:, 1.1, cos, / Der gewählte HFE Filtermodul muss einen passenden Nennstrom I RMS besitzen, der dem Netzeingangsstrom des Frequenzumrichters entspricht oder größer ist., Werden mehrere Frequenzumrichter an demselben Filter betrieben, dann muss das HFE Filtermodul demnach mit der Summe der berechneten Netzeingangsströme dimensioniert werden. STOP Stop! Ist das HFE Modul für eine spezielle Last dimensioniert und der Motor wird ausgetauscht oder umgerüstet, muss der Strom erneut ausgerechnet werden um eine Überlastung des Filtermoduls zu verhindern. 26 Betriebsanleitung HFE

28 Technische Daten und Maßbilder 6.2 Berechnungsbeispiel Folgende Daten sind bekannt: Netzspannung des Systems U L 400 V Motorleistung Typenschild P M 55 kw Wirkungsgrad des Motors η M 0,96 Wirkungsgrad des Frequenzumrichters η FC 0,97 Wirkungsgrad des HFE Moduls η HFE 0,98 Der Maximale Netzstrom I RMS kann über folgende Formel berechnet werden: ,96 0,97 0,98 86,99 In diesem Fall müssen 101 A ausgewählt werden. Hinweis! Tatsächlich ist der wahre Nennstrom abhängig von der Belastung, daher liegt er in der Regel unter dem nominellen Wert. Betriebsanleitung HFE 27

29 Technische Daten und Maßbilder 6.3 Eigenschaften Kleine kompakte Baugröße Reduzierung des THDI auf 15% (10%) bei Typ HFE-A (HFE-B) Optional THD I = 5% (applikationsabhängig) Leistungsbereich 4kW bis 440kW Hoher Wirkungsgrad Anwenderfreundliche Inbetriebnahme, da keine Programmierung oder Einstellung notwendig Anmerkung: 1. Die Reduzierung der niederfrequenten Netzrückwirkungen auf den angegebenen THD I- Wert setzt voraus, dass der Gesamtklirrfaktor der unbeeinflussten Netzspannung THD U kleiner als 2% und das Verhältnis von Kurzschlussleistung und angeschlossener Leistung R SCE mindestens 66 ist. Unter diesen Voraussetzungen verbessert sich der THD I des Netzstromes des Antriebsreglers mit dem Filtermodul EPA HFE A/B auf typisch 16%. Wenn diese Voraussetzungen nicht oder nur teilweise erfüllt sind, ergibt sich trotzdem eine signifikante Reduzierung der harmonischen Komponenten, die angegebenen THD I-Werte werden aber unter Umständen nicht erreicht. 2. Unter den gleichen Voraussetzungen verbessert sich der THD I des Netzstromes des Antriebsreglers mit dem Filtermodul EPA HFE-B auf typisch 10%. 3. Mit dem Filtermodul kann eine noch bessere Filterwirkung erzielt werden, wenn der Antriebsregler mit einer Zwischenkreisdrossel ausgerüstet ist, deren Induktivität einer netzseitigen Verdrosselung von ca. 4% entspricht. Bei dieser Konfiguration ergeben sich THD I-Werte von <10% bei ansonsten gleichen Voraussetzungen wie unter 1. bzw. von <5% bei ansonsten gleichen Voraussetzungen wie unter Betriebsanleitung HFE

30 Technische Daten und Maßbilder 6.4 Allgemeine Daten / Einsatzbedingungen Bereich Werte Zulässige Temperaturbereiche* bei Transport des Gerätes: -25 C C (nach DIN EN 50178) bei Lagerung des Gerätes: -25 C C (nach DIN EN 50178) bei Betrieb des Gerätes: -20 C C ohne Leistungsreduzierung 45 C C mit Leistungsreduzierung Feuchtebeanspruchung* Feuchteklasse F ohne Betauung ( 5% - 85% relative Feuchte) Aufstellungshöhe h* h 1000 m ünn ohne Leistungsreduzierung 1000 m ünn < h 4000 m ünn mit Leistungsreduzierung Luftdruck* 86kPa 106kPa gemäß VDE 0875 Teil 11 und pren55082 Verschmutzungsgrad Verschmutzungsgrad 2 nach VDE 0110 Teil 2 Isolationsfestigkeit Überspannungskategorie III nach VDE 0110 Verpackung DIN für Transportverpackungsmaterialien Schutzart IP 20 (bei HFE und externer Netzdrossel IP 00) Approbationen CE: Niederspannungsrichtlinie Tabelle 3: Allgemeine Daten / Einsatzbedingungen *Klimatische Bedingungen nach Klasse 3K3 (EN Teil 6.1) Betriebsanleitung HFE 29

31 Technische Daten und Maßbilder Abbildung 5 zeigt die Leistungsreduzierung in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur: Belastung in % Umgebungstemperatur in C Abbildung 5: Leistungsreduzierung in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur 30 Betriebsanleitung HFE

32 Technische Daten und Maßbilder 6.5 Bemessungsdaten Gerätereihe Nennbereich der verketteten Netzspannung HFE 380V HFE 400V U N [V] U N 415 HFE 460V 440 U N 480 HFE HFE HFE 500V 600V 690V Toleranz der verketteten Netzspannung U N [V] 342 U N U N U N U N U N U N 759 Netzfrequenz f N [Hz] 60 ± 2 % 50 ± 2 % 60 ± 2 % 50 ± 2 % 60 ± 2 % 50 ± 2 % Überlastfähigkeit * Wirkungsgrad η[%] ca. 98,5-99,5 ** THD I [%] 5-16 bei 75% I N 0,85 kap. cos ϕ bei 100% I N 0,99 kap. bei 150% I N 1,00 kap. * Kühlluftbedarf m³ / h a) Baugröße X1-X2: 200 m³ / h b) Baugröße X3-X6 350 m³ / h c) Baugröße X7-X8: 700 m³ / h Leistungsreduzierung [%/K] Siehe Abbildung 5 [%/m] 1000m ünn < h 4000m ünn 5%/1000m Tabelle 4: Bemessungsdaten 1,5 * Abhängig von Gerätetyp und Ausführung ** Bei Einhaltung folgender Anschlussbedingungen: THD U < 2%, R SCE > 66, Normkonformes Netz Betriebsanleitung HFE 31

33 Technische Daten und Maßbilder 6.6 Artikelnummern und Strombelastbarkeit Die angegebenen Stromwerte beziehen sich auf den Netzstrom des Antriebsreglers und nicht auf den Filterzweigstrom selbst! Nennspannung 380V 60Hz EPA - Typ Strom I RMS 100% [A] AC Strom I RMS 150% [A] AC 1 min in 10 min HFE- A/B A 10 15,0 HFE- A/B A 14 21,0 HFE- A/B A 22 33,0 HFE- A/B A 29 43,5 HFE- A/B A 35 52,5 HFE- A/B A 43 64,5 HFE- A/B A 58 87,0 HFE- A/B A ,0 HFE- A/B A ,0 HFE- A/B A ,5 HFE- A/B A ,0 HFE- A/B A ,0 HFE- A/B A ,5 HFE- A/B A ,0 HFE- A/B A ,0 HFE- A/B A ,5 HFE- A/B A ,0 HFE- A/B A ,5 Tabelle 5: Artikelnummern und Strombelastbarkeit bei Nennspannung 380V 60 Hz 32 Betriebsanleitung HFE

34 Technische Daten und Maßbilder Nennspannung 400V 50Hz EPA - Typ Strom I RMS 100% [A] AC Strom I RMS 150% [A] AC 1 min in 10 min HFE- A/B A 10 15,0 HFE- A/B A 14 21,0 HFE- A/B A 22 33,0 HFE- A/B A 29 43,5 HFE- A/B A 35 52,5 HFE- A/B A 43 64,5 HFE- A/B A 58 87,0 HFE- A/B A ,0 HFE- A/B A ,0 HFE- A/B A ,5 HFE- A/B A ,0 HFE- A/B A ,0 HFE- A/B A ,5 HFE- A/B A ,0 HFE- A/B A ,0 HFE- A/B A ,5 HFE- A/B A ,0 HFE- A/B A ,5 Tabelle 6: Artikelnummern und Strombelastbarkeit bei Nennspannung 400V 50Hz Nennspannung 460V 60Hz EPA - Typ Strom I RMS 100% [A] AC Strom I RMS 150% [A] AC 1 min in 10 min HFE- A/B A 10 15,0 HFE- A/B A 14 21,0 HFE- A/B A 19 29,0 HFE- A/B A 25 37,5 HFE- A/B A 31 46,5 HFE- A/B A 36 54,0 HFE- A/B A 48 72,0 HFE- A/B A 60 90,0 HFE- A/B A ,5 HFE- A/B A ,5 HFE- A/B A ,0 HFE- A/B A ,0 HFE- A/B A ,5 HFE- A/B A ,5 HFE- A/B A ,5 HFE- A/B A ,5 HFE- A/B A ,0 HFE- A/B A ,0 Tabelle 7: Artikelnummern und Strombelastbarkeit bei Nennspannung 460V 60Hz Betriebsanleitung HFE 33

35 Technische Daten und Maßbilder Nennspannung 500V 50Hz EPA - Typ Strom I RMS 100% [A] AC Strom I RMS 150% [A] AC 1 min in 10 min HFE- A/B A 15 22,5 HFE- A/B A 20 30,0 HFE- A/B A 24 36,0 HFE- A/B A 29 43,5 HFE- A/B A 36 54,0 HFE- A/B A 50 75,0 HFE- A/B A 58 87,0 HFE- A/B A ,5 HFE- A/B A ,5 HFE- A/B A ,5 HFE- A/B A ,0 HFE- A/B A ,5 HFE- A/B A ,5 HFE- A/B A ,0 HFE- A/B A ,0 HFE- A A ,0 HFE- A A ,5 Tabelle 8: Artikelnummern und Strombelastbarkeit bei Nennspannung 500V 50Hz Nennspannung 600V 60Hz EPA - Typ Strom I RMS 100% [A] AC Strom I RMS 150% [A] AC 1 min in 10 min HFE- A/B A 15 22,5 HFE- A/B A 20 30,0 HFE- A/B A 24 36,0 HFE- A/B A 29 43,5 HFE- A/B A 36 54,0 HFE- A/B A 50 75,0 HFE- A/B A 58 87,0 HFE- A/B A ,5 HFE- A/B A ,5 HFE- A/B A ,5 HFE- A/B A ,0 HFE- A/B A ,5 HFE- A/B A ,5 HFE- A/B A ,0 HFE- A/B A ,0 HFE- A A ,0 HFE- A A ,5 Tabelle 9: Artikelnummern und Strombelastbarkeit bei Nennspannung 600V 60Hz 34 Betriebsanleitung HFE

36 Technische Daten und Maßbilder Nennspannung 690V 50Hz EPA - Typ Strom I RMS 100% [A] AC Strom I RMS 150% [A] AC 1 min in 10 min HFE- A/B A 15 22,5 HFE- A/B A 20 30,0 HFE- A/B A 24 36,0 HFE- A/B A 29 43,5 HFE- A/B A 36 54,0 HFE- A/B A 50 69,0 HFE- A/B A 58 87,0 HFE- A/B A ,5 HFE- A/B A ,5 HFE- A/B A ,5 HFE- A/B A ,0 HFE- A/B A ,5 HFE- A/B A ,5 HFE- A/B A ,0 HFE- A/B A ,0 HFE- A A ,0 HFE- A A ,5 Tabelle 10: Artikelnummern und Strombelastbarkeit bei Nennspannung 690V 50Hz Betriebsanleitung HFE 35

37 Technische Daten und Maßbilder 6.7 Leitungsquerschnitte Bei Verwendung eines HFE-Filters sollte das Antriebssystem mit den gleichen Querschnitten verdrahtet werden, wie ohne Filtermodul. 6.8 Allgemeine Hinweise Mit diesen Informationen sollen den Errichtern und Anwendern einer Anlage Hinweise auf besondere Eigenschaften und Vorschriften in Bezug auf ein Filtermodul gegeben werden. Mit diesen Hinweisen wird kein Anspruch auf Vollständigkeit erhoben. Unverdrosselte Kompensationsanlagen und Resonanzgefährdung: Kompensationsanlagen kommen im Zentrum der Energieversorgung eines Unternehmens zum Einsatz. Störungen oder Schäden an diesen Anlagen können sich auf die Energieversorgung des Betriebs auswirken und teure Produktionsausfälle verursachen. In der Betriebspraxis sind heute noch viele Kompensationsanlagen unverdrosselt im Einsatz. Die Probleme, die im Zusammenhang mit einer unverdrosselten Kompensationsanlage auftreten können, sind vielfältig: - direkte Resonanz - Resonanzanhebung - Schalttransienten oder - Beeinträchtigung von Rundsteuersendungen Für die Entstehung von Resonanzen ist es nicht allein entscheidend, ob ein Betrieb selbst Netzrückwirkungen verursacht. Ausschlaggebend für das Risiko, auf eine Resonanz zu treffen, ist die Kompensationsleistung am Transformator. Je größer diese ist, umso größer ist das Risiko einer Resonanz. Dabei ist die Oberschwingungsvorbelastung der MS-Ebene ein wichtiger Faktor. Diese wird vom Transformator auf sie übertragen und ist auf der Niederspannungsebene (NS-Ebenen) wirksam. Grenzwertüberschreitungen, verursacht durch Resonanzanhebungen, können insbesondere für die 5. Netzharmonische festgestellt werden. 36 Betriebsanleitung HFE

38 Technische Daten und Maßbilder 6.9 Anschlussbedingungen HFE Nennspannung 380V 60Hz EPA - Typ HFE-A- Bauform Filter Gewicht [kg] Drehmoment* [Nm] Klemmen X1+X2 Erdung Leitungsgröße [mm²] Kabelschuh** A X1 13,5 1,6 M6 0,5-10 AE A X1 16,3 1,6 M6 0,5-10 AE A X2 22 1,6 M6 0,5-10 AE A X3 25 2,4 M8 1,5-25 AE A X3 33 2,4 M8 1,5-25 AE A X3 37 2,4 M8 1,5-25 AE A X M8 2,5-50 AE A X4 43 4,5 M8 2,5-50 AE A X5 55 6,0 M AE A X5 62 6,0 M AE A X ,0 M8 2,5-95 KS M A X ,0 M8 2,5-95 KS M A X ,0 M KS M A X ,0 M KS M A X ,0 M KS M A X ,0 M KS M A X ,0 M KS M A X ,0 M KS M16 Tabelle 11: Anschlussbedingungen 380V 60Hz HFE-A Nennspannung 380V 60Hz EPA - Typ HFE-B- Bauform Filter Gewicht [kg] Drehmoment* [Nm] Klemmen X1+X2 Erdung Leitungsgröße [mm²] Kabelschuh** A X1 18 1,6 M6 0,5-10 AE A X1 20,0 1,6 M6 0,5-10 AE A X2 30 1,6 M6 0,5-10 AE A X3 34 2,4 M8 1,5-25 AE A X3 52 2,4 M8 1,5-25 AE A X3 53 2,4 M8 1,5-25 AE A X M8 2,5-50 AE A X4 75 4,5 M8 2,5-50 AE A X5 97 6,0 M AE A X ,0 M AE A X ,0 M8 2,5-95 KS M A X ,0 M8 2,5-95 KS M A X ,0 M KS M A X ,0 M KS M A X ,0 M KS M A X ,0 M KS M A X ,0 M KS M A X ,0 M KS M16 Tabelle 12: Anschlussbedingungen 380V 60Hz HFE-B * Anzugsdrehmoment der Netz- und Umrichter- Anschlussklemme ** AE Aderendhülse, KS Kabelschuh Betriebsanleitung HFE 37

39 Technische Daten und Maßbilder Nennspannung 400V 50Hz EPA - Typ HFE-A- Bauform Filter Gewicht [kg] Drehmoment* [Nm] Klemmen X1+X2 Erdung Leitungsgröße [mm²] Kabelschuh** A X1 13,5 1,6 M6 0,5-10 AE A X1 16,3 1,6 M6 0,5-10 AE A X2 22 1,6 M6 0,5-10 AE A X3 33 2,4 M8 1,5-25 AE A X3 37 2,4 M8 1,5-25 AE A X3 39 2,4 M8 1,5-25 AE A X M8 2,5-50 AE A X4 56 4,5 M8 2,5-50 AE A X5 62 6,0 M AE A X5 74 6,0 M AE A X ,0 M8 2,5-95 KS M A X ,0 M8 2,5-95 KS M A X ,0 M KS M A X ,0 M KS M A X ,0 M KS M A X ,0 M KS M A X ,0 M KS M A X ,0 M KS M16 Tabelle 13: Anschlussbedingungen 400V 50Hz HFE-A Nennspannung 400V 50Hz EPA - Typ HFE-B- Bauform Filter Gewicht [kg] Drehmoment* [Nm] Klemmen X1+X2 Erdung Leitungsgröße [mm²] Kabelschuh** A X1 18 1,6 M6 0,5-10 AE A X1 20 1,6 M6 0,5-10 AE A X2 30 1,6 M6 0,5-10 AE A X3 52 2,4 M8 1,5-25 AE A X3 53 2,4 M8 1,5-25 AE A X3 58 2,4 M8 1,5-25 AE A X M8 2,5-50 AE A X4 98 4,5 M8 2,5-50 AE A X ,0 M AE A X ,0 M AE A X ,0 M8 2,5-95 KS M A X ,0 M8 2,5-95 KS M A X ,0 M KS M A X ,0 M KS M A X ,0 M KS M A X ,0 M KS M A X ,0 M KS M A X ,0 M KS M16 Tabelle 14: Anschlussbedingungen 400V 50Hz HFE-B * Anzugsdrehmoment der Netz- und Umrichter- Anschlussklemme ** AE Aderendhülse, KS Kabelschuh 38 Betriebsanleitung HFE

40 Technische Daten und Maßbilder Nennspannung 460V 60Hz EPA - Typ HFE-A- Bauform Filter Gewicht [kg] Drehmoment* [Nm] Klemmen X1+X2 Erdung Leitungsgröße [mm²] Kabelschuh** A X1 13,5 1,6 M6 0,5-10 AE A X1 16,3 1,6 M6 0,5-10 AE A X2 22 1,6 M6 0,5-10 AE A X2 25 1,6 M6 0,5-10 AE A X3 33 2,4 M8 1,5-25 AE A X3 37 2,4 M8 1,5-25 AE A X3 38 2,4 M8 1,5-25 AE A X4 43 4,5 M8 2,5-50 AE A X4 55 4,5 M8 2,5-50 AE A X5 62 6,0 M AE A X5 74 6,0 M AE A X ,0 M8 2,5-95 KS M A X ,0 M8 2,5-95 KS M A X ,0 M KS M A X ,0 M KS M A X ,0 M KS M A X ,0 M KS M A X ,0 M KS M16 Tabelle 15: Anschlussbedingungen 460V 60Hz HFE-A Nennspannung 460V 60Hz EPA - Typ HFE-B- Bauform Filter Gewicht [kg] Drehmoment* [Nm] Klemmen X1+X2 Erdung Leitungsgröße [mm²] Kabelschuh** A X1 18 1,6 M6 0,5-10 AE A X1 20 1,6 M6 0,5-10 AE A X2 30 1,6 M6 0,5-10 AE A X2 34 1,6 M6 0,5-10 AE A X3 52 2,4 M8 1,5-25 AE A X3 53 2,4 M8 1,5-25 AE A X3 57 2,4 M8 1,5-25 AE A X4 75 4,5 M8 2,5-50 AE A X4 97 4,5 M8 2,5-50 AE A X ,0 M AE A X ,0 M AE A X ,0 M8 2,5-95 KS M A X ,0 M8 2,5-95 KS M A X ,0 M KS M A X ,0 M KS M A X ,0 M KS M A X ,0 M KS M A X ,0 M KS M16 Tabelle 16: Anschlussbedingungen 460V 60Hz HFE-B * Anzugsdrehmoment der Netz- und Umrichter- Anschlussklemme ** AE Aderendhülse, KS Kabelschuh Betriebsanleitung HFE 39